Протей — спутник Нептуна

Вопреки кажущейся завершенности, Солнечная система продолжает развиваться — космические тела разбиваются, объединяются и меняют свои траектории. Не стал исключением и Протей, спутник Нептуна — сейчас он похож на многогранник, но в будущем он может «отточить» идеальную форму сферы.

Характеристики и особенности Протея

Протей — самый крупный среди внутренних лун Нептуна и второй по размеру среди всех спутников планеты, уступая лишь Тритону. Как и о многих спутниках внешних планет, большинство данных о Протее были получены зондом «Вояджер-2», совершившего пролет мимо Нептуна в 1989 году. Хотя спутник присутствует на 17 снимках, полученных учеными, полезную информацию содержат не все из них — на некоторых фотографиях Протей выглядит просто как сияющая точка. Но отсутствие деталей никогда еще не смущало астрономов. Проанализировав имеющиеся снимки, сопоставив гравитационные взаимодействия объектов и ученые смогли выяснить следующее:

• Масса Протея составляет 4,4×10¹⁹ килограмм при линейных размерах 424×390×396 километров. Протей входит в тридцатку самых больших тел Солнечной системы — при этом в разрезе он мог бы поместиться в кратер Аполлон, что на Луне. Он относительно легок — если сделать предположение о том, что его состав похож на материал других внутренних спутников Нептуна, итоговая плотность которого составляет 1,3 г/см³. Похожей плотностью обладает черное дерево или плотная бумага — если Протей хорошенько смазать воском, он бы мог плавать на поверхности воды.
• Альбедо, то есть светоотражающая способность Протея, составляет всего 6% от полученного света. Таким образом, спутник Нептуна — очень темный объект. Однако цвет его поверхности не черный, а серо-нейтральный — анализ спектра света, отражаемого от Протея, не показал никаких особенных отклонений в сторону синего, красного или зеленого, свидетельствующих о преобладании какого-то оттенка.
• Состав Протея, как уже упоминалось, считается типичным для внутренних лун газовых гигантов. Спутник выглядит как гигантская ледяная глыба, покрытая замерзшими органическими веществами вроде метана или аммиака. Именно она и «затемняет» Протей, метаморфировав из-за многовекового воздействия радиации Нептуна.
• Орбитальные характеристики Протея определяются его принадлежностью к внутренним спутникам Нептуна. Вокруг собственной оси он вращается синхронно с Нептуном, а саму планету облетает за 1,12 земного дня. Расстояние от планеты совсем небольшое — всего 118 тысяч километров, что составляет приблизительно треть расстояния между Землей и Луной.
• Так как сам Нептун вращается вокруг своей оси быстрее, чем Протей вокруг него, то спутник постепенно снижается к планете под влиянием приливных сил. Из-за этого все внутренние луны Нептуна рано или поздно ждет гибель — они будут либо поглощены, либо разорваны гравитацией планеты на мелкие осколки. Протей, впрочем, не является первым кандидатом на гибель — куда опаснее позиция Лариссы, вращающейся в два раза ближе к Нептуну.

Интересный факт — «медленное» вращение Протея приводит к аномалии: на небе Нептуна спутник восходит на закате и заходит на востоке. Похожим образом себя ведут и другие внутренние спутники планеты.

История исследования Протея

Открыт Протей был в 1989 году с помощью зонда «Вояджер-2». Снимок, на котором спутник был зарегистрирован, зонд снял за два месяца до пролета Нептуна. Первооткрывателями луны стали американские астрономы Стивен Спиннотт и Брэдфорд Смит, обнаружившие Протей на фотографиях. В качестве члена проекта Вояджер, Спиннотт открыл еще несколько лун Сатурна, Урана и Нептуна. Он же предложил название для Протея, официально принятое спустя два года после открытия спутника.

Невзирая на то, что меньшие луны удаленных планет редко исследуются астрономами в подробностях, на основе снимков «Вояджера-2» была построена 3D-модель Протея. После «Вояджера» спутник наблюдал орбитальный телескоп «Хаббл», запущенный в 1990 году. Им были проведены спектроскопические исследования, предоставившие астрономам сведения о составе Протея.

Интересный факт — «Вояджер-2» не только не замедлился от пролета Нептуна, но и значительно увеличил скорость движения. Кроме возможности сбора научных данных, пересечение орбит планет-гигантов дало зонду гравитационный разгон.

Особенности Протея

Чем крупнее космический объект, тем больше на нем интересных вещей — после обнаружения шестиугольных вихрей на Сатурне или Большого Красного Пятна на Юпитере, в этом девизе не приходится сомневаться. Касается это и меньших тел. Будучи самым большим внутренним спутником Нептуна, Протей тоже сумел удивить ученых:

• Приливные силы меняют не только орбиту Протея, но и его поверхность — она покрыта большим количеством ровных борозд, равнин и расщелин, пролегающих в основном параллельно экватору. Протей, как и большинство безатмосферных тел, густо покрыт кратерами — крупнейших из них, Фарос, обладает поперечником в 260 километров. Это чуть меньше диаметра самого большого кратера на видимой стороне Луны — Байи.
• Протей и другие спутники Нептуна, чьи орбиты ниже Тритона, по актуальной теории сформировались с осколков старых лун планеты. Они столкнулись между собой тогда, когда планета захватила спутник Тритон, что вызвало масштабные гравитационные возмущения. Орбиты всех близких к Нептуну лун проходят над его экватором, что подтверждает теорию их единого родителя. Похожим образом вращаются вокруг Солнца астероиды семейства Корониды с аналогичной «жизненной» историей.
• Известные о структуре спутника данные — плод компромисса астрономов. Спектральные исследования телескопа «Хаббл» показали, что темное вещество на поверхности Протея — это органика, но воды на нем обнаружено не было. Напротив, на Лариссе воду нашли, но ее темное вещество оставалось загадкой. Под прикрытием того, что два спутника имеют общее происхождение, ученые решили «объединить» данные об их составе.

Но главной особенностью спутника является его геологическое будущее. Спутник Сатурна Мимас обладает сферической формой, хотя его масса меньше Протея. Так был сделан вывод о дальнейшем развитии луны, где та может приобрести правильную форму шара. Способствует изменению формы и гравитационное влияние близлежащего Нептуна. Наверное, именно из-за этого спутник назвали Протеем — в честь морского бога, способного изменять свой внешний вид.